Быстрее, дешевле, безопаснее: как проекты Владимира Кучугуры меняют подходы к строительству

BIM-инженер с международным опытом рассказал о том, как информационное моделирование трансформирует проектирование, снижает количество ошибок и почему BIM-технологии уже стали настоящим отраслью.

Технологии информационного моделирования (BIM) все чаще применяются в масштабных строительных проектах, о которых говорит весь мир. Например, мост Рандсельва в Норвегии протяженностью более 600 метров считается самым длинным в мире, построенным без использования чертежей, но с BIM на каждом этапе. Или Нанкинский международный молодежный культурный центр в Китае, который возводился одновременно сверху вниз и снизу вверх благодаря опять же BIM. Однако еще не все строительные компании освоили эту технологию, считая ее чем-то элитарным.

По данным McKinsey Global Institute, строительство остается одной из наименее цифровизированных отраслей в мире: рост производительности за последние 20 лет составил лишь треть от среднего показателя по экономике. Поэтому цифровые решения в строительстве – это не будущее, а настоящее отрасли, уверен Владимир Кучугура – международный эксперт в информационном моделировании, BIM-инженер международной компании Stantec. Он также является разработчиком методологии проектирования и расчета горизонтальной стабилизации модульной стеновой системы, получившей международные награды, автором рецензируемых научных статей и участником конференций, рецензентом американского научного журнала IEEE Access и судьей международной премии Cases & Faces. Его опыт в разработке и реализации таких значимых проектов, как проектирование восьмиэтажного здания в Лондоне, проектирование модернизации плотины гидроэлектростанции и многофункционального сухого дока для морской инфраструктуры в США, наглядно продемонстрировал, как BIM-технологии могут сделать строительство более экологичным и эффективным.

Точность проектных решений

Строительство не терпит приблизительности, здесь нужна абсолютная математическая точность, заложенная в проектных решениях. Но при традиционном подходе, когда использовались плоские двумерные чертежи, ошибки часто были неизбежны, особенно при переходе от стола проектировщика к реальному строительству. Цена таких ошибок – многомиллионные убытки. Поэтому сегодня на строительстве невозможно обойтись без BIM-технологий, которые трансформируют сам подход к проектированию, возведению и эксплуатации объектов, делая процессы быстрее, точнее и эффективнее. Именно поэтому компании ищут профессионалов, которые владеют этими передовыми технологиями, умеют создавать прочные конструкции и сводят к минимуму вероятность возникновения проблем еще на этапе моделирования.

"Сегодня профессионалы в строительной отрасли обязаны владеть BIM, ведь эта технология – единственный надежный способ устранить коллизии и вычислительные ошибки до начала работ", – отмечает Владимир Кучугура, эксперт по информационному моделированию зданий.

Именно такими разработками в международном масштабе занимается он сам. Его стаж работы инженером-проектировщиком составляет более семи лет. За это время он сотрудничал с международными клиентами в Великобритании, Швеции, Дании, Нидерландах, Исландии, Латвии, которые высоко оценили его новаторский подход. Детальный анализ конструкций и выявление потенциальных проблем на этапе моделирования, который он проводит, гарантированно способствует повышению качества строительства и снижению количества ошибок.

По словам Владимира, главные преимущества технологии раскрываются в масштабных проектах, таких как строительство железобетонного восьмиэтажного жилого здания в Лондоне или трехэтажного гостиничного комплекса с деревянным каркасом в Швеции. В частности, в шведском проекте все элементы по чертежам Владимира изготавливались в Латвии и доставлялись грузовиками уже с полной отделкой. Поэтому было важно предусмотреть точность каждого узла, чтобы на строительстве все детали сошлись без доработок. К тому же нужно было рассчитать всю конструкцию так, чтобы она выдержала сильные скандинавские ветра. Без BIM-моделирования сделать это было бы чрезвычайно сложно.

"Применение BIM-моделирования в этих проектах показало ряд преимуществ", – рассказывает Владимир Кучугура.– Прежде всего BIM-технологии обеспечили высокую точность проектных решений и снизили вероятность ошибок на этапе строительства".

Кроме того, примененные им технологии сократили сроки проектирования и подготовки строительной документации, упростили внесение изменений и улучшили координацию между участниками проекта, что особенно важно при реализации сложных и масштабных задач.

Экологически чистое решение

BIM помогает делать строительство не только технологичным, но и экологичным. В европейской компании CLT Factory, которая пригласила Владимира на должность главного инженера, ключевой инновационной разработкой под его техническим руководством стала безвинтовая модульная стеновая система KLIK-KLIK.

Владимир разработал и внедрил стандартизированную методологию проектирования и расчета горизонтальной стабилизации модульной безвинтовой стеновой системы KLIK-KLIK из многослойных деревянных панелей. Методология унифицирует проверки горизонтальной устойчивости для малых и средних зданий, включая ветровые нагрузки.

Эта разработка заполняет пробел в действующих европейских строительных нормах, которые устанавливают лишь общие принципы проектирования деревянных конструкций, но не предоставляют единой пошаговой методологии. Методология Владимира объединяет все проверки устойчивости в один интегрированный рабочий процесс.

"Система сократила время сбора на 20%, строительные отходы – на 80%, выбросы углекислого газа – на 17,9 кг/м²", – комментирует разработчик.

Инновации и оптимизация процессов, предложенные Владимиром, имеют огромное значение для всей индустрии, поскольку устанавливают новые стандарты в сфере экологически чистых строительных решений. Благодаря скорости, простоте сборки и экологичности разработка получила широкое международное признание – ее внедрили в Дании, Латвии, Швеции, Нидерландах. Это не только подтвердило ее практическую ценность, но и принесло две награды авторитетного международного журнала из Великобритании BUILD Magazine, посвященного рынкам строительства и недвижимости. Также она была представлена на выставках Building Green Expo в Дании и HOUTBOUW 2024 в Нидерландах.

Таким образом, методы информационного моделирования, предложенные Владимиром Кучугурой, позволяют архитекторам и инженерам в масштабах всей индустрии создавать здания, более эффективные как по срокам строительства, так и по экологическим параметрам.

Комплексный подход и стандарты

BIM-технология создает единое информационное пространство: вся необходимая информация собрана в общей базе данных. Через трехмерную модель доступ к этим знаниям получают архитекторы, проектировщики, строители. И потенциал BIM этим не ограничивается.

"По сути, BIM – это цифровая основа здания, содержащая всю необходимую информацию – от геометрических характеристик до технических параметров материалов и инженерных систем", – подчеркивает Владимир.

Но при этом, добавляет специалист, необходимы стандарты и план реализации BIM-моделирования. Так, в компании Stantec Владимир Кучугура применил собственную методику моделирования технологических параметров монолитных конструкций, представленную в академической части его подготовки доктора философии (PhD). В частности, она использовалась при проектировании гидроаккумулирующей электростанции в Соединенных Штатах мощностью 1300 МВт.

Владимир Кучугура не просто использует BIM, а наводит порядок в рабочих процессах, привнося в них собственные методики. В частности, он внедрил стандартизированные шаблоны плана реализации BIM для оформления проектной документации и единую систему контроля качества с пометками на цифровых чертежах. Эта система, успешно применяемая на ключевых федеральных проектах, таких как многофункциональный сухой док для морской инфраструктуры, гидроаккумулирующая электростанция и проект модернизации плотины, легла в основу плана реализации BIM – своего рода дорожной карты, которая устанавливает единые правила для всех участников. Такой подход устраняет хаос в моделировании и обмене файлами, делает процесс прозрачным, а главное – резко снижает количество ошибок и доработок, напрямую экономя время и деньги за счет автоматизации и строгой стандартизации. На основе этого опыта Владимир написал научную статью, опубликованную в рецензируемом научном журнале "Научный вестник строительства".

Эксперт рассказывает, что после того, как он внедрил свои методы в проекты, другие специалисты также начали использовать их в своей работе. Эти подходы стали частью внутренних стандартов компаний в США и Европе. Использование в повседневной работе коллегами по отрасли, полностью подтверждает востребованность и адаптированность методов, которые разработал Владимир.

Ценность знаний и опыта

Акцент на экологических методах строительства соответствует глобальным тенденциям и нормам и способствует более широкому внедрению BIM. Как признанный специалист в этой сфере, который входит в несколько международных профессиональных ассоциаций и имеет статус Старшего члена Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE, США), Владимир Кучугура продвигает технологию среди коллег во всем мире.

Активное участие в конференциях, научные труды, работа в качестве рецензента в американском научном журнале IEEE Access не просто укрепляют его репутацию эксперта в области гражданского и промышленного BIM-моделирования, а показывают, как с помощью BIM можно решать все более сложные задачи в строительстве.

Учитывая высокий профессионализм Владимира, организаторы престижной международной премии Cases & Faces, которая в этом году была посвящена бизнесу, технологиям и инвестициям, пригласили его оценивать участников в номинациях "Достижения в инженерии: материалы и строительство" и "Новатор года: материалы и строительство".

Как отметил эксперт, конкурс показал, что рынок готов к внедрению новых технологий и появились специалисты, способные их применять, что и подтвердили участники.

"Номинанты продемонстрировали глубокие знания современных технологий и умение применять их на практике, показав, как инновации могут решать реальные задачи, в частности в строительной сфере", – говорит Владимир Кучугура.

По его мнению, будущее строительной отрасли – в постоянном развитии и совершенствовании технологий, и каждый успешный проект все больше расширяет представление о возможностях, которые открывает полноценное использование BIM.